液体供给装置及液体供给方法与流程

1.本发明涉及一种液体供给装置及液体供给方法。

背景技术：

2.以往，已知有将被收纳在液体收纳容器中的液体供给至多个供给目标装置的液体供给装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1公开的液体供给装置中，在液体收纳容器的开口部固定有插头，通过将插座安装于插头，将形成于插头的液体流路和形成于插座的液体流路连结。在将插座安装于插头时，作业人员将形成于插座具有的安装螺母的外螺纹与形成于插头的内螺纹部卡合。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2018－20793号公报

技术实现要素：

6.在专利文献1公开的液体供给装置中，在将形成于插头的液体流路与形成于插座的液体流路连结时，作业人员需要进行握持插座将其安装于插头的作业。因此，存在如下可能性：作业人员的作业负担增加，并且在处理危险性较高的液体的情况下作业人员会暴露在危险中。
7.因此，为了防止作业人员的作业负担增加或作业人员暴露在危险中，考虑使用握持插座的机械手，使将插座安装于插头的作业自动化。例如，考虑预先存储专利文献1中公开的插头的位置，利用机械手使插座移动至所存储的位置。
8.但是，由于开口部的位置或朝向按液体收纳容器个体而不同，所以设置于开口部的插头的位置或朝向也按液体收纳容器个体而不同。另外，在液体收纳容器的内部压力因被收容在液体收纳容器中的液体的状态或环境温度等而发生变化时，与此相应地导致供插头固定的开口部的朝向发生变化。
9.在这些情况下，即使使插座精确地移动至预先设定的三维空间上的位置，也存在无法根据插头的位置或朝向安装插座的可能性。另外，在插座和插头的朝向不一致的状态下将二者连接时，存在负载施加在插座和插头上且该负载积蓄而导致故障的可能性。
10.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种液体供给装置及液体供给方法，能够与固定于液体收纳容器的开口部的插头的朝向无关地将插头侧液体流路和插座侧液体流路可靠地连结。
11.为了解决上述问题，本发明采用以下方式。
12.本发明的一方式涉及的液体供给装置，包括：第1插头，其被固定于设置在液体收纳容器的上表面的第1开口部，并且具有沿着第1插头轴线延伸的插头侧液体流路；第1插座，其以能够装卸的方式被安装于所述第1插头，并且具有沿着第1插座轴线延伸的插座侧液体流路；握持机构，其握持所述第1插座，并且将所述第1插座以规定的姿态配置于动作范
围内的三维位置；以及识别部，其识别所述第1插头的所述第1插头轴线的朝向，所述握持机构以使所述识别部识别出的所述第1插头轴线的朝向与所述第1插座轴线的朝向一致的方式握持所述第1插座，将由所述握持机构握持的所述第1插座插入到所述第1插头中，由此将所述插座侧液体流路与所述插头侧液体流路连结。
13.根据本发明的一方式涉及的液体供给装置，识别部识别第1插头的第1插头轴线的朝向，握持机构以使第1插头轴线的朝向与第1插座轴线的朝向一致的方式握持第1插座。将由握持机构握持的第1插座插入到第1插头中，由此将插座侧液体流路与插头侧液体流路连结。由于第1插座由握持机构以相对于第1插头的朝向为适当的姿态握持，所以能够与被固定于液体收纳容器的第1开口部的第1插头的朝向无关地可靠地将插头侧液体流路与插座侧液体流路连结。
14.在本发明的一方式涉及的液体供给装置中，优选如下结构：在所述第1插头的顶端形成有第1槽部，该第1槽部围绕所述第1插头轴线呈圆环状地延伸并且具有插头侧固定部，在所述第1插座的顶端形成有第1突起部，该第1突起部围绕所述第1插座轴线呈圆环状地延伸并且具有插座侧固定部，所述握持机构以将所述插座侧固定部配置于与由所述识别部识别出的所述第1插头轴线方向上的所述插头侧固定部相距第1规定距离的位置的方式将所述第1突起部插入到所述第1槽部中，所述第1插座具有调整部，该调整部对所述插座侧固定部相对于由所述握持机构进行握持的握持位置在所述第1插座轴线上的位置进行调整，成为所述插座侧固定部被固定于所述插头侧固定部的固定状态。
15.根据上述结构的液体供给装置，能够通过握持机构形成第1插座的第1突起部被插入到第1插头的第1槽部中的状态，能够通过插座具有的调整部形成插座侧固定部被固定于插头侧固定部的固定状态。
16.在上述结构的液体供给装置中，优选如下方式：所述调整部对所述插座侧固定部相对于所述握持位置在所述第1插座轴线上的位置进行调整，来解除所述固定状态。
17.根据本方式的液体供给装置，通过为了将插座侧固定部固定于插头侧固定部而使用的调整部对插座侧固定部的位置进行调整，能够解除插座侧固定部被固定于插头侧固定部的固定状态。
18.在上述方式的液体供给装置中，优选如下方式：所述握持机构握持从所述第1插头卸下的所述第1插座，使所述第1插座移动至储存有对所述第1插座进行清洗的清洗液的清洗容器。
19.根据上述方式的液体供给装置，能够使从第1插头卸下的第1插座移动至清洗容器，利用清洗液对第1插座进行清洗。
20.在本发明的一方式涉及的液体供给装置中，优选如下结构，包括：第1盖部，其将所述插头侧液体流路密封，并且具有被插入到所述第1槽部中的第1插入部；以及旋转机构，其具有保持所述第1盖部的保持部，并且使该保持部围绕第1盖轴线旋转，在所述第1盖部的所述第1插入部形成有第1螺纹部，在所述第1插头的所述第1槽部形成有与所述第1螺纹部卡合的第2螺纹部，所述握持机构以使所述识别部识别出的所述第1插头轴线的朝向与所述第1盖轴线的朝向一致的方式握持所述旋转机构，所述旋转机构在由所述保持部保持所述第1盖部的状态下使所述保持部沿规定方向旋转，由此将所述第1盖部从所述第1插头卸下。
21.根据上述结构的液体供给装置，识别部识别第1插头的第1插头轴线的朝向，握持
机构以使第1插头轴线的朝向与第1盖轴线的朝向一致的方式握持旋转机构。通过使由握持机构握持的旋转机构所具有的保持部沿规定方向旋转，由此将被保持部保持的第1盖部从第1插头卸下。由于旋转机构以相对于第1插头的朝向为适当的姿态由握持机构握持，所以能够与固定于液体收纳容器的开口部的插头的朝向无关地可靠地将第1盖部从第1插头卸下。
22.在上述结构的液体供给装置中，优选如下方式：所述旋转机构在由所述保持部保持所述第1盖部的状态下使所述保持部沿所述规定方向的相反方向旋转，由此将所述第1盖部安装于所述第1插头。
23.根据本方式的液体供给装置，通过为了将第1盖部从第1插头卸下而使用的旋转机构使保持部沿规定方向的相反方向旋转，能够将第1盖部安装于第1插头。
24.在本发明的一方式涉及的液体供给装置中，优选如下结构，包括：第2插头，其被固定于设置在所述液体收纳容器的上表面的第2开口部，并且具有沿着第2插头轴线延伸的插头侧气体流路；以及第2插座，其以能够装卸的方式被安装于所述第2插头，并且具有沿着第2插座轴线延伸的插座侧气体流路，所述识别部识别所述第2插头的所述第2插头轴线的朝向，所述握持机构以使所述识别部识别出的所述第2插头轴线的朝向与所述第2插座轴线的朝向一致的方式握持所述第2插座，将由所述握持机构握持的所述第2插座插入到所述第2插头中，由此将所述插座侧气体流路与所述插头侧气体流路连结。
25.根据本结构的液体供给装置，识别部识别第2插头的第2插头轴线的朝向，握持机构以使第2插头轴线的朝向与第2插座轴线的朝向一致的方式握持第2插座。将由握持机构握持的第2插座插入到第2插头中，由此将插座侧气体流路与插头侧气体流路连结。由于第2插座以相对于第2插头的朝向为适当的姿态由握持机构握持，所以能够与固定于液体收纳容器的第2开口部的第2插头的朝向无关地可靠地将插头侧气体流路与插座侧气体流路连结。
26.本发明的一方式涉及通过液体供给装置供给液体的液体供给方法，其特征在于，所述液体供给装置包括：第1插头，其被固定于设置在液体收纳容器的上表面的第1开口部，并且具有沿着第1插头轴线延伸的插头侧液体流路；第1插座，其以能够装卸的方式被安装于所述第1插头，并且具有沿着第1插座轴线延伸的插座侧液体流路；以及握持机构，其握持所述第1插座，并且将所述第1插座以规定的姿态配置于动作范围内的三维位置，所述液体供给方法包括：识别工序，识别所述第1插头的所述第1插头轴线的朝向；握持工序，以使所述识别工序识别出的所述第1插头轴线的朝向与所述第1插座轴线的朝向一致的方式由所述握持机构握持所述第1插座；以及连结工序，将通过所述握持工序握持的所述第1插座插入到所述第1插头中，由此将所述插座侧液体流路与所述插头侧液体流路连结。
27.根据本发明的一方式涉及的液体供给方法，在识别工序中识别第1插头的第1插头轴线的朝向，在握持工序中以使第1插头轴线的朝向与第1插座轴线的朝向一致的方式由握持机构握持第1插座。将通过握持工序握持的第1插座插入到第1插头中，由此将插座侧液体流路与插头侧液体流路连结。由于第1插座以相对于第1插头的朝向为适当的姿态由握持机构握持，所以能够与固定于液体收纳容器的第1开口部的第1插头的朝向无关地可靠地将插头侧液体流路与插座侧液体流路连结。
28.发明效果
29.根据本发明，能提供一种能够与固定于液体收纳容器的开口部的插头的朝向无关地可靠地将插头侧液体流路与插座侧液体流路连结的液体供给装置及液体供给方法。
附图说明
30.图1是表示本发明的第1实施方式的液体供给装置的侧视图，示出机械臂握持插座进行搬运的状态。
31.图2是表示本发明的第1实施方式的液体供给装置的侧视图，示出机械臂将插座配置于插头附近的状态。
32.图3是从上方观察图1所示的液体供给装置的俯视图，示出机械臂握持插座进行搬运的状态。
33.图4是表示本实施方式的液体供给装置的控制方法的流程图，示出将插座安装于插头的处理。
34.图5是表示由拍摄部拍摄插头的上表面所得到的图像的图。
35.图6是表示将盖夹具移动至插头附近的状态的局部截面图。
36.图7是表示由盖夹具保持盖的状态的局部截面图。
37.图8是表示由盖夹具将盖从插头卸下的状态的局部截面图。
38.图9是表示将插座移动至插头附近的状态的局部截面图。
39.图10是表示将插座插入到插头的状态的局部截面图。
40.图11是表示将插座固定于插头的状态的局部截面图。
41.图12是表示本实施方式的液体供给装置的控制方法的流程图，示出将插座从插头卸下的处理。
42.图13是表示通过盖夹具将盖安装于插头之前的状态的局部截面图。
43.图14是表示本发明的第2实施方式的液体供给装置的侧视图，示出机械臂将插座配置于插头附近的状态。
44.图15是表示本发明的第3实施方式的液体供给装置的侧视图，示出机械臂将插座配置于插头附近的状态。
45.附图标记说明
46.10插头(第1插头)
47.12a固定槽(插头侧固定部)
48.12b外螺纹
49.20插座
50.22突起部
51.22a锁止滚珠(插座侧固定部)
52.23调整部
53.30机械臂(握持机构)
54.31机械手部
55.40拍摄部(识别部)
56.50盖部
57.60盖夹具(旋转机构)
58.70控制部
59.80插头(第2插头)
60.90插座
61.91插座侧气体流路
62.100、100a、100b液体供给装置
63.200液体收纳容器
64.210第1开口部
65.220第2开口部
66.gl1、gl2、gl3气体配管
67.ll1、ll2液体配管
68.zc1盖轴线
69.zp1插头轴线
70.zs1插座轴线
具体实施方式
71.(第1实施方式)
72.以下，参照附图，对本发明的第1实施方式的液体供给装置100进行说明。图1及图2是表示本实施方式的液体供给装置100的侧视图。图1示出机械臂30握持插座20进行搬运的状态。图2示出机械臂30将插座20配置于插头10附近的状态。图3是从上方观察图1所示的液体供给装置100的俯视图，示出机械臂30握持插座20进行搬运的状态。
73.图1所示的本实施方式的液体供给装置100是将被收容在液体收纳容器200中的液体供给至多个供给目标装置(省略图示)的装置。这里，本实施方式中的液体例如是在半导体制造装置的半导体制造工序中使用的纯水或各种药液。
74.如图1至图3所示，液体供给装置100包括：插头(第1插头)10、密封栓15、插座(第1插座)20、机械臂(握持机构)30、拍摄部(识别部)40、盖部(第1盖部)50、盖夹具(旋转机构)60和控制部70。关于本实施方式的液体供给装置100，即使在液体收纳容器200的内部空间被加压的状态而发生变形，固定于第1开口部210的插头10的朝向发生变化的情况下，也能够与插头10的朝向无关地适当地将插座20固定于插头10。
75.如图1所示，液体收纳容器200是围绕沿着铅垂方向延伸的轴线z1呈圆筒状地形成的容器，在上表面(顶板)设置有第1开口部210及第2开口部220。在第1开口部210及第2开口部220的内周面形成有内螺纹。
76.液体收纳容器200的第1开口部210的位置或朝向按液体收纳容器200个体而不同，因此设置于第1开口部210的插头10的位置或朝向也按液体收纳容器200个体而不同。另外，在液体收纳容器的内部压力因被收容在液体收纳容器200中的液体的状态或环境温度等而发生变化时，与此相应地导致供插头10固定的第1开口部210的朝向发生变化。本实施方式的液体供给装置100，即使是在第1开口部210的朝向因液体收纳容器200个体的形状或环境温度等不同而发生变化的情况下，也会可靠地将插头10与插座20连结。
77.插头10固定于第1开口部210，并且具有沿着插头轴线(第1插头轴线)zp1延伸的插头侧液体流路11。插头侧液体流路11延伸至液体收纳容器200的底部230。在插头10的上端
的外周面形成有外螺纹。通过使插头10的外螺纹与第1开口部210的内螺纹卡合，将插头10固定于第1开口部210。
78.图6是表示将盖夹具60移动至插头10附近的状态的局部截面图。如图6所示，在插头10的顶端(上端)形成有围绕插头轴线zp1呈圆环状地延伸的槽部(第1槽部)12。槽部12具有用于固定插座20的锁止滚珠22a的固定槽(插头侧固定部)12a。固定槽12a围绕插头轴线zp1呈圆环状地形成。在插头10的槽部12形成有与盖部50的内螺纹51a卡合的外螺纹(第2螺纹部)12b。
79.密封栓15是固定于第2开口部220并且将第2开口部220密封的部件。在密封栓15的外周面形成有外螺纹。通过使密封栓15的外螺纹与第2开口部220的内螺纹卡合，将密封栓15固定于第2开口部220。
80.插座20以能够装卸的方式被安装于插头10，并且具有沿着插座轴线(第1插座轴线)zs1延伸的插座侧液体流路21。插座20与用于向供给目标装置供给液体的液体配管ll1及用于向液体收纳容器200供给气体(气体)的气体配管gl1连接。插座20由机械臂30的机械手部31握持。
81.图9是表示将插座20移动至插头10附近的状态的局部截面图。如图9所示，在插座20的顶端(下端)形成有围绕插座轴线zs1呈圆环状地延伸的突起部(第1突起部)22。突起部22具有固定于插头10的固定槽12a中的多个锁止滚珠(插座侧固定部)22a。锁止滚珠22a围绕插座轴线zs1隔开间隔地配置在多个部位。
82.机械臂30是握持插座20及盖夹具60并且将插座20及盖夹具60以规定的姿态配置于动作范围内的由轴线x、轴线y、轴线z规定的三维位置的机构。机械臂30例如是6轴多关节式机械臂。机械臂30包括机械手部31、手腕部32、第1臂部33、第2臂部34、基座部35和回转主干部36。
83.回转主干部36以能够围绕铅垂轴线zr1旋转的方式被支承于基座部35。第1臂部33以能够围绕水平轴线zr2旋转的方式被支承于回转主干部36。第2臂部34以能够围绕水平轴线zr3旋转的方式被支承于第1臂部33。手腕部32的一端被安装于第2臂部34，在另一端安装有机械手部31。
84.通过使回转主干部36相对于基座部35的旋转动作、第1臂部33相对于回转主干部36的旋转动作、第2臂部34相对于第1臂部33的旋转动作组合，能够将手腕部32配置在动作范围内的任意的三维位置。另外，手腕部32能够在3个轴上进行旋转，能够使机械手部31在3个轴上进行位移来形成任意的姿态。
85.拍摄部40是拍摄插头10的上表面并且识别插头10的三维空间上的位置和插头10的插头轴线zp1的朝向的装置。拍摄部40将插头10的三维空间上的位置和插头10的插头轴线zp1的朝向的识别结果传递至控制部70。
86.如图6所示，盖部(第1盖部)50是将插头侧液体流路11密封的部件。盖部50具有被插入到插头10的槽部12中的插入部51。插入部51以围绕盖轴线zc1呈圆筒状地延伸的方式形成。在插入部51的内周面形成有内螺纹(第1螺纹部)51a。
87.如图6所示，盖夹具60是具有保持盖部50的保持部61并且使保持部61围绕盖轴线(第1盖轴线)zc1旋转的旋转机构。盖夹具60具有传递部64，该传递部64将旋转轴63围绕盖轴线zc1旋转的旋转动力传递至保持部61。盖夹具60将旋转轴63的旋转动力传递至保持部
61，使盖部50围绕盖轴线zc1旋转。保持部61经由轴部66与盖夹具主体65连接。通过内置于盖夹具主体65的弹簧62，对轴部66施加朝向远离盖夹具主体65的方向的作用力。
88.控制部70基于从拍摄部40传递来的插头10的三维空间上的位置和插头10的插头轴线zp1的朝向的识别结果，对机械臂30进行控制，将机械手部31握持的插座20或盖夹具60以期望的姿态配置于期望的位置。
89.接着，参照图4，对本实施方式的液体供给装置100的控制方法进行说明。图4是表示本实施方式的液体供给装置100的控制方法的流程图，示出将插座20安装于插头10的处理。图4所示的各处理通过控制部70执行控制程序来进行。
90.在步骤s101中，控制部70将内部收纳有液体的液体收纳容器200从贮蔵场所(省略图示)搬入到机械臂30的动作范围内的预先设定的位置。控制部70例如通过使载置有液体收纳容器200的无人搬运车(省略图示)移动而将液体收纳容器200搬入到预先设定的位置。此外，作业人员也可以使用搬运车(省略图示)将液体收纳容器200搬入。
91.在步骤s101中搬入的液体收纳容器200的第1开口部210安装有盖部50。另外，在第2开口部220安装有密封栓15。
92.在步骤s102(识别工序)中，控制部70对拍摄部40进行控制，以识别插头10的位置及插头轴线zp1的朝向。这里，对拍摄部40识别插头10的位置及插头轴线zp1的朝向的处理的一例进行说明。
93.图5是表示由拍摄部40拍摄插头10的上表面所得到的图像的图。如图5所示，在插头10的上表面形成有圆形或大致圆形的图案c1、c2、c3、c4、c5、c6。图5中由虚线所示的图案cr1、cr2、cr3、cr4、cr5、cr6表示在插头轴线zp1与沿着铅垂方向延伸的轴线z1一致的情况下拍摄部40拍摄插头10的上表面时得到的图像。
94.图案cr1、cr2、cr3、cr4、cr5、cr6在xy平面上的中心位置分别是pr1、pr2、pr3、pr4、pr5、pr6。拍摄部40基于图案cr1、cr2、cr3、cr4、cr5、cr6的图像检测出pr1、pr2、pr3、pr4、pr5、pr6的座标，与插头10的规定部分的三维空间上的座标pr(prx、pry、prz)相对应地预先存储在存储部(省略图示)中。
95.拍摄部40基于在步骤s102中拍摄到的图像检测图案c1、c2、c3、c4、c5、c6的xy平面上的中心位置的座标即p1、p2、p3、p4、p5、p6。然后，分别对pr1和p1、pr2和p2、pr3和p3、pr4和p4、pr5和p5、pr6和p6进行比较，识别对存储在存储部中的三维空间上的座标pr进行修正所得到的座标p(px、py、pz)。座标p示出由拍摄部40拍摄到的插头10的规定部分的三维空间上的位置。拍摄部40分别对pr1和p1、pr2和p2、pr3和p3、pr4和p4、pr5和p5、pr6和p6进行比较，识别插头轴线zp1的朝向。
96.在步骤s103中，控制部70以握持设置于设置台tb1的盖夹具60的方式对机械臂30进行控制。控制部70预先存储有设置于设置台tb1的盖夹具60的位置，使机械手部31移动至盖夹具60附近的位置，握持盖夹具60。
97.在步骤s104中，控制部70以在机械手部31握持盖夹具60的状态下使盖夹具60移动至插头10附近的方式对机械臂30进行控制。控制部70以将保持部61配置于沿着插头轴线zp1与在步骤s102中识别出的插头10的座标p相隔一定距离的位置的方式对机械臂30进行控制。
98.在将盖夹具60配置于插头10附近时，机械臂30以使拍摄部40识别出的插头轴线
zp1的朝向与盖轴线zc1的朝向一致的方式握持盖夹具60。使盖轴线zc1的朝向与插头轴线zp1的朝向一致是由于插头轴线zp1的朝向与沿着铅垂方向延伸的轴线z1的朝向不一致。
99.如图6所示，在xz平面中，插头轴线zp1的朝向相对于沿着铅垂方向延伸的轴线z1的朝向倾斜角度θ1。通过使盖轴线zc1的朝向与插头轴线zp1的朝向一致，能够使盖夹具60的保持部61沿着插头轴线zp1朝向盖部50移动。
100.此外，插头轴线zp1的朝向与盖轴线zc1的朝向一致不一定必须是插头轴线zp1的朝向与盖轴线zc1的朝向相同。例如，即使是在插头轴线zp1的朝向与盖轴线zc1的朝向以相对于图6所示的角度θ1而言足够小的角度而不同的情况下，也能够视为是插头轴线zp1的朝向与盖轴线zc1的朝向一致。在以下的说明中也同样如此。
101.在步骤s105中，控制部70以通过盖夹具60保持盖部50的方式对握持盖夹具60的机械臂30进行控制。机械臂30使盖夹具60沿着插头轴线zp1朝向盖部50移动。如图6所示，盖夹具60具有用于保持盖部50的保持部61。
102.如图6所示，在保持部61设置有朝向盖轴线zc1产生作用力的锁止滚珠61a。另外，在盖部50的上表面形成有能够收容保持部61的收容槽52。如图5及图6所示，在收容槽52形成有用于固定多个锁止滚珠61a的多个固定槽52a。
103.盖夹具60朝向盖部50移动，以使得保持部61被收容于收容槽52中且锁止滚珠61a被固定于固定槽52a中。在锁止滚珠61a与盖部50的中央部53接触的状态下使盖夹具60进一步向下方移动时，弹簧62进行收缩而弹簧62的作用力逐渐增大。
104.在弹簧62的作用力增大而锁止滚珠61a向远离插头轴线zp1的方向移动时，锁止滚珠61a移动至固定槽52a的位置，锁止滚珠61a被固定于固定槽52a中。由此，成为通过盖夹具60的保持部61保持盖部50的状态。
105.然后，在机械臂30使盖夹具60沿着插头轴线zp1向上方移动而收缩的弹簧62成为自然长度时，成为图7所示的状态。如图5所示，沿着插头轴线zp1看到的由保持部61保持的盖部50的中央部53的形状为大致四边形。另外，保持部61具有沿着插头轴线zp1看到的形状呈大致四边形的凹部，以收容盖部50的大致四边形的部分。保持部61将中央部53收容在凹部，由此将盖部50以不会空转的方式保持。
106.在步骤s106中，控制部70在由保持部61保持盖部50的状态下使保持部61沿逆时针方向(规定方向)旋转，由此将盖部50从插头10卸下。在使盖部50逆时针旋转时，将插头10的外螺纹12b与盖部50的内螺纹51a的卡合解除，成为图8所示的状态，将盖部50从插头10卸下。在插头10的外螺纹12b与盖部50的内螺纹51a的卡合被解除时，保持部61靠近盖夹具主体65，弹簧62收缩，轴部66被收容于盖夹具主体65的内部。
107.在步骤s107中，控制部70对机械臂30进行控制，使盖夹具60在由保持部61保持盖部50的状态下移动至盖待机位置(图3的附图标记50的位置)。在盖待机位置设置有具有与盖部50的内螺纹51a卡合的外螺纹的固定部(省略图示)。
108.盖夹具60将旋转轴63围绕盖轴线zc1顺时针旋转的旋转动力传递至保持部61，使盖部50与固定部的内螺纹卡合，将盖部50固定于固定部。然后，控制部70对机械臂30进行控制，使未保持盖部50的盖夹具60移动至盖夹具待机位置(图3的附图标记60的位置)的方式。通过以上的步骤s102至步骤s107，将盖部50从插头10卸下。
109.在步骤s108中，控制部70对拍摄部40进行控制以识别插头10的位置及插头轴线
zp1的朝向。步骤s108中的处理与步骤s102中的处理是同样的。在步骤s108中重新识别插头10的位置及插头轴线zp1的朝向是由于在卸下盖部50时插头10的位置及插头轴线zp1的朝向可能发生改变。
110.在步骤s109中，控制部70对机械臂30进行控制以握持设置于设置台tb2的插座20。控制部70预先存储有设置于设置台tb2的插座20的位置，使机械手部31移动至插座20附近的位置，握持插座20。
111.在步骤s110(握持工序)中，控制部70对机械臂30进行控制，在机械手部31握持插座20的状态下使插座20移动至插头10附近。控制部70对机械臂30进行控制，使突起部22配置于沿着插头轴线zp1与在步骤s108中识别出的插头10的座标p相隔一定距离的位置。
112.在将插座20配置于插头10附近时，机械臂30以使拍摄部40识别出的插头轴线zp1的朝向与插座轴线zs1的朝向一致的方式握持插座20。使插座轴线zs1的朝向与插头轴线zp1的朝向一致是由于插头轴线zp1的朝向与沿着铅垂方向延伸的轴线z1的朝向不一致。
113.如图9所示，在xz平面中，插头轴线zp1的朝向相对于沿着铅垂方向延伸的轴线z1的朝向倾斜角度θ2。通过使插座轴线zs1的朝向与插头轴线zp1的朝向一致，能够使插座20的突起部22沿着插头轴线zp1朝向插头10移动。
114.在步骤s111中，控制部70对机械臂30进行控制以将插座20插入到插头10中。机械臂30使机械手部31沿着插头轴线zp1移动，使突起部22朝向插头10的槽部12插入。如图10所示，机械臂30以将锁止滚珠22a配置于插头轴线zp1方向上的与固定槽12a相距规定距离(第1规定距离)l1的位置的方式将突起部22插入到槽部12中。在将插座20的突起部22插入到插头10的槽部12中时，成为图10所示的状态。
115.在步骤s112(连结工序)中，控制部70对插座20进行控制以将插座20固定于插头10。插座20具有调整部23，该调整部23使突起部22朝向插头10的槽部12的底部移动。调整部23对锁止滚珠22a相对于由机械臂30的机械手部31进行握持的握持位置在插座轴线zs1上的位置进行调整，成为将锁止滚珠22a配置于固定槽12a中的状态。
116.在将锁止滚珠22a配置于固定槽12a中时，通过弹簧24的作用力而成为锁止滚珠22a被固定于固定槽12a中的状态。因此，只要不施加朝向上方的可克服弹簧24的作用力的力，则能够维持插座20被固定于插头10的状态。
117.如图10所示，在锁止滚珠22a未配置于固定槽12a中的状态下，阀25与主体部26接触，成为插座侧液体流路21的下端被密封的状态。另一方面，在锁止滚珠22a配置于固定槽12a中的状态下，主体部26与插头10的顶端接触，与此相应地阀25远离主体部26。由此，插座侧液体流路21的密封被解除，将插座侧液体流路21与插头侧液体流路11连结。
118.在步骤s113中，控制部70解除机械手部31握持插座20的状态，对机械臂30进行控制，使机械手部31移动至规定的待机位置。
119.在步骤s114中，控制部70使与液体配管ll1连接的泵(省略图示)工作，开始向供给目标装置供给被收纳在液体收纳容器200中的液体。控制部70对与气体配管gl1连接的气体供给源(省略图示)进行控制，向液体收纳容器200供给与从液体收纳容器200取出的液体的容积相当的气体(例如空气或氮气)。
120.从气体配管gl1向插座20供给的气体在插座20的内部流通，经由插头侧气体流路13被供给至液体收纳容器200的上方的空间。到达插头侧液体流路11的上端的液体经由插
座侧液体流路21被导至液体配管ll1。被导至液体配管ll1的液体被供给至供给目标装置。由此，开始通过液体供给装置100向供给目标装置供给液体。
121.通过液体供给装置100向供给目标装置供给液体，只要液体收纳容器200中残存有液体就可以继续进行，但在液体收纳容器200中没有液体或者液体成为规定量以下的情况下，需要更换为新的液体收纳容器200。接着，参照图12，对为了更换液体收纳容器200而将插座20从插头10卸下的处理进行说明。
122.在步骤s201中，控制部70进行如下控制：使与液体配管ll1连接的泵的动作、以及从与气体配管gl1连接的气体供给源朝向插座20的气体供给停止。在泵的动作停止时，使从液体收纳容器200朝向液体配管ll1的液体供给停止。
123.在步骤s202中，控制部70对机械臂30进行如下控制：使机械手部31从规定的待机位置移动至能够握持插座20的位置，并且通过机械手部31握持插座20。在机械手部31握持插座20时，成为图11所示的状态。
124.在步骤s203中，控制部70对插座20进行控制，将插座20被固定于插头10的固定状态解除。调整部23对锁止滚珠22a相对于由机械臂30的机械手部31进行握持的握持位置在插座轴线zs1上的位置进行调整，成为锁止滚珠22a未配置于固定槽12a中的状态。
125.调整部23施加朝向上方的可克服弹簧24的作用力的力，使弹簧24收缩。在弹簧24收缩时，将锁止滚珠22a被固定于固定槽12a中的状态解除，锁止滚珠22a移动至远离固定槽12a的位置，成为图10所示的状态。然后，控制部70以将插座20从插头10拔出的方式对机械臂30进行控制。机械臂30使机械手部31沿着插头轴线zp1移动，以将突起部22从插头10的槽部12拔出。
126.在步骤s204中，控制部70对机械臂30进行控制，在机械手部31握持插座20的状态下使机械手部31移动至设置于设置台tb2的清洗容器wc。在清洗容器wc中贮存有对附着于插座20的液体进行清洗的清洗液(例如纯水)。
127.通过将插座20浸渍在清洗液中，在附着于插座20的液体是料浆等与大气接触时会凝固的药液的情况下，能够防止药液在附着于插座20的状态下干燥并凝固。此外，期望成为始终向清洗容器wc供给新的清洗液的状态，维持插座20不被污染的状态。
128.在步骤s205中，控制部70对机械臂30进行控制，在解除机械手部31握持插座20的状态后使机械手部31与插座20分离。然后，控制部70对机械臂30进行控制以使机械手部31移动至规定的待机位置。由此，将插座20从插头10卸下的动作完成。
129.在步骤s206中，控制部70对拍摄部40进行控制以识别插头10的位置及插头轴线zp1的朝向。步骤s206的处理与步骤s102的处理是同样的。
130.在步骤s207中，控制部70对机械臂30进行控制以握持设置于设置台tb1的盖夹具60。控制部70预先存储有设置于设置台tb1的盖夹具60的盖夹具待机位置(图3的附图标记60的位置)，对机械臂30进行控制以使机械手部31移动至盖夹具待机位置并握持盖夹具60。然后，控制部70对机械臂30进行控制，使盖夹具60移动至盖待机位置(图3的附图标记50的位置)，通过保持部61保持盖部50。
131.在步骤s208中，控制部70对机械臂30进行控制，在机械手部31握持盖夹具60的状态下使盖夹具60移动至插头10附近。控制部70对机械臂30进行控制，将保持部61配置于相对于在步骤s206中识别出的插头10的座标p沿着插头轴线zp1相隔一定距离的位置，成为图
13所示的状态。
132.在将盖夹具60配置于插头10附近时，机械臂30以使拍摄部40识别出的插头轴线zp1的朝向与盖轴线zc1的朝向一致的方式握持盖夹具60。使盖轴线zc1的朝向与插头轴线zp1的朝向一致是由于插头轴线zp1的朝向与沿着铅垂方向延伸的轴线z1的朝向不一致。
133.如图13所示，在xz平面中，插头轴线zp1的朝向相对于沿着铅垂方向延伸的轴线z1的朝向倾斜角度θ3。通过使盖轴线zc1的朝向与插头轴线zp1的朝向一致，能够使由盖夹具60的保持部61保持的盖部50沿着插头轴线zp1朝向插头10移动。在成为图13所示的状态之后，控制部70对机械臂30进行控制，使盖部50沿着插头轴线zp1朝向插头10移动，成为图8所示的状态。
134.在步骤s209中，控制部70对握持盖夹具60的机械臂30进行控制，以将盖部50安装于插头10。机械臂30使盖夹具60沿着插头轴线zp1朝向盖部50移动，成为图8所示的状态。控制部70在由保持部61保持盖部50的状态下通过传递部64使保持部61沿顺时针方向(规定方向的相反方向)旋转。由此，插头10的外螺纹12b与盖部50的内螺纹51a卡合，盖部50被安装于插头10。
135.盖夹具60通过传递部64将旋转轴63的沿顺时针方向的旋转动力传递至保持部61，使盖部50顺时针旋转。在使盖部50顺时针旋转时，插头10的外螺纹12b与盖部50的内螺纹51a卡合，成为图7所示的状态，盖部50被安装于插头10。
136.在步骤s210中，控制部70对盖夹具60进行控制以使保持部61沿着盖轴线zc1向上方移动，成为图6所示的盖部50从保持部61被卸下的状态。然后，控制部70对机械臂30进行控制，在机械手部31握持盖夹具60的状态下使盖夹具60移动至盖夹具待机位置。
137.在步骤s211中，控制部70将用完的液体收纳容器200搬出至废弃场所(省略图示)。控制部70例如通过使载置有用完的液体收纳容器200的无人搬运车(省略图示)移动，将液体收纳容器200搬出至废弃场所。此外，作业人员也可以使用搬运车(省略图示)将液体收纳容器200搬出。
138.对以上说明的本实施方式的液体供给装置100起到的作用及效果进行说明。
139.根据本实施方式的液体供给装置100，拍摄部40识别插头10的插头轴线zp1的朝向，机械臂30以使插头轴线zp1的朝向与插座轴线zs1的朝向一致的方式握持插座20。将由机械臂30握持的插座20插入到插头10中，由此将插座侧液体流路21与插头侧液体流路11连结。插座20以相对于插头10的朝向为适当的姿态由机械臂30的机械手部31握持，因此能够与被固定于液体收纳容器200的第1开口部210的插头10的朝向无关地将插头侧液体流路11与插座侧液体流路21可靠地连结。
140.另外，根据本实施方式的液体供给装置100，能够成为通过机械臂30将插座20的突起部22插入到插头10的槽部12中的状态，从而成为通过插座20具有的调整部23将锁止滚珠22a固定于固定槽12a中的固定状态。另外，通过调整部23对锁止滚珠22a的位置进行调整，能够将锁止滚珠22a被固定于固定槽12a中的固定状态解除。
141.另外，根据本实施方式的液体供给装置100，拍摄部40识别插头10的插头轴线zp1的朝向，而机械臂30以使插头轴线zp1的朝向与盖轴线zc1的朝向一致的方式握持盖夹具60。通过使由机械手部31握持的盖夹具60所具有的保持部61沿逆时针方向旋转，将被保持部61保持的盖部50从插头10卸下。
142.盖夹具60以相对于插头10的朝向为适当的姿态由机械手部31握持，因此能够与被固定于液体收纳容器200的第1开口部210的插头10的朝向无关地将盖部50可靠地从插头10卸下。另外，通过盖夹具60，使保持部61沿顺时针方向旋转，能够将盖部50安装于插头10。
143.(第2实施方式)
144.接着，对本发明的第2实施方式的液体供给装置100a进行说明。本实施方式是第1实施方式的变形例，除了以下特别进行说明的情况以外，其余与第1实施方式相同，以下省略说明。
145.在第1实施方式的液体供给装置100中，将插座20安装于被固定于液体收纳容器200的第1开口部210的插头10，将气体经由插座20供给至液体收纳容器200后将液体供给至供给目标装置。与此相对，如图14所示，本实施方式的液体供给装置100a将插座20安装于被固定在第1开口部210和第2开口部220两方的插头10。
146.如图14所示，本实施方式的液体供给装置100a包括：插头10，其被固定于第1开口部210及第2开口部220两方；以及插座20，其被安装于插头10。插头10及插座20的构造及功能与第1实施方式是同样的。
147.被安装于固定在第1开口部210的插头10的插座20与向供给目标装置供给液体的液体配管ll1连接。被安装于固定在第2开口部220的插头10的插座20，与使从供给目标装置循环的液体返回到液体收纳容器200的液体配管ll2连接。在本实施方式中，使经由液体配管ll1供给至供给目标装置的液体经由液体配管ll2返回到液体收纳容器200，从而使液体循环。
148.在固定于第1开口部210的插头10和固定于第2开口部220的插头10两方预先安装有盖部50。在本实施方式中，首先，将在第1开口部210及第2开口部220两方安装有盖部50的液体收纳容器200搬入到机械臂30的动作范围内的预先设定的位置。
149.然后，控制部70对第1开口部210执行图4的步骤s102至s113。通过该动作，成为插座20被安装于第1开口部210的插头10的状态。然后，控制部70对第2开口部220执行图4的步骤s102至s113。通过该动作，成为插座20被安装于第2开口部220的插头10的状态。
150.控制部70在将插座20安装于第1开口部210的插头10和第2开口部220的插头10两方之后，使与液体配管ll1连接的泵(省略图示)工作。在泵开始工作时，将液体从液体收纳容器200经由液体配管ll1供给至供给目标装置，并使液体从供给目标装置经由液体配管ll2返回到液体收纳容器200。用于置换从液体收纳容器200被供给至外部的液体的容积的气体，从气体配管gl1及气体配管gl2两方被供给至液体收纳容器200。此外，也可以仅使图14所示的气体配管gl1和气体配管gl2中的一方与插座20连接，将气体从单一的气体配管供给至液体收纳容器200。
151.根据本实施方式的液体供给装置100a，能够与被固定于液体收纳容器200的第1开口部210的插头10的朝向无关地将插头侧液体流路11与插座侧液体流路21可靠地连结。另外，能够与被固定于液体收纳容器200的第2开口部220的插头10的朝向无关地将插头侧液体流路11与插座侧液体流路21可靠地连结。
152.(第3实施方式)
153.接着，对本发明的第3实施方式的液体供给装置100b进行说明。本实施方式是第1实施方式的变形例，除了以下特别进行说明的情况以外，其余与第1实施方式是同样的，以
下省略说明。
154.在第1实施方式的液体供给装置100中，将插座20安装于被固定于液体收纳容器200的第1开口部210的插头10，将气体经由插座20供给至液体收纳容器200后将液体供给至供给目标装置。与此相对，如图15所示，本实施方式的液体供给装置100b将插头80固定于第2开口部220，并安装插座90。
155.插头(第2插头)80被固定于第2开口部220，并且具有沿着插头轴线(第2插头轴线)zp2延伸的插头侧气体流路81。插头侧气体流路81与液体收纳容器200的上方的空间连通。在插头80的上端的外周面形成有外螺纹。通过使插头80的外螺纹与第2开口部220的内螺纹卡合，将插头80固定于第2开口部220。
156.插座90以能够装卸的方式被安装于插头80，并且具有沿着插座轴线(第2插座轴线)zs2延伸的插座侧气体流路91。插座90与用于将气体供给至液体收纳容器200的气体配管gl3连接。插座90由机械臂30的机械手部31握持。
157.在固定于第1开口部210的插头10和固定于第2开口部220的插头80两方预先安装有盖部50。在本实施方式中，首先，将在第1开口部210及第2开口部220两方安装有盖部50的液体收纳容器200搬入到机械臂30的动作范围内的预先设定的位置。
158.然后，控制部70对第1开口部210执行图4的步骤s102至s113。通过该动作，成为插座20被安装于第1开口部210的插头10的状态。然后，控制部70对第2开口部220执行图4的步骤s102至s113。通过该动作，成为插座90被插入到第2开口部220的插头80的状态，将插头侧气体流路81与插座侧气体流路91连结。
159.控制部70在将插座20安装于第1开口部210的插头10并且将插座90安装于第2开口部220的插头80之后使与液体配管ll1连接的泵(省略图示)工作。在泵开始工作时，将液体从液体收纳容器200经由液体配管ll1供给至供给目标装置。用于置换从液体收纳容器200被供给至外部的液体的容积的气体，从气体配管gl3经由插座90被供给至液体收纳容器200。
160.根据本实施方式的液体供给装置100b，能够与被固定于液体收纳容器200的第1开口部210的插头10的朝向无关地将插头侧液体流路11与插座侧液体流路21可靠地连结。另外，能够与被固定于液体收纳容器200的第2开口部220的插头80的朝向无关地将插头侧气体流路81与插座侧气体流路91可靠地连结。
161.在本实施方式中，插头10的供插座20插入的部分的形状与插头80的供插座90插入的部分的形状不同。另外，插座20的插入到插头10中的部分的形状与插座90的插入到插头80中的部分的形状不同。因此，即使想要将插座90与插头10连接也无法连接，即使想要将插座20与插头80连接也无法连接。由此，能够防止将插座90与插头10误连接、以及将插座20与插头80误连接。
162.在本实施方式中，将气体从气体配管gl3经由插座90供给至液体收纳容器200来置换从液体收纳容器200被供给至外部的液体的容积，但也可以使用其他方式。例如，也可以设为，将气体从气体配管gl3经由插座90供给至液体收纳容器200来对液体收纳容器200的上方的空间进行加压。在这种情况下，贮存在液体收纳容器200中的液体因从气体配管gl3供给来的气体的压力而从液体收纳容器200经由液体配管ll1被供给至供给目标装置。

技术特征：

1.一种液体供给装置，其特征在于，包括：第1插头，其被固定于设置在液体收纳容器的上表面的第1开口部，并且具有沿着第1插头轴线延伸的插头侧液体流路；第1插座，其以能够装卸的方式被安装于所述第1插头，并且具有沿着第1插座轴线延伸的插座侧液体流路；握持机构，其握持所述第1插座，并且将所述第1插座以规定的姿态配置于动作范围内的三维位置；以及识别部，其识别所述第1插头的所述第1插头轴线的朝向，所述握持机构以使所述识别部识别出的所述第1插头轴线的朝向与所述第1插座轴线的朝向一致的方式握持所述第1插座，将由所述握持机构握持的所述第1插座插入到所述第1插头中，由此将所述插座侧液体流路与所述插头侧液体流路连结。2.根据权利要求1所述的液体供给装置，其特征在于：在所述第1插头的顶端形成有第1槽部，所述第1槽部围绕所述第1插头轴线呈圆环状地延伸并且具有插头侧固定部，在所述第1插座的顶端形成有第1突起部，所述第1突起部围绕所述第1插座轴线呈圆环状地延伸并且具有插座侧固定部，所述握持机构以所述插座侧固定部配置于与由所述识别部识别出的所述第1插头轴线方向上的所述插头侧固定部相距第1规定距离的位置的方式将所述第1突起部插入到所述第1槽部中，所述第1插座具有调整部，所述调整部对所述插座侧固定部相对于由所述握持机构进行握持的握持位置在所述第1插座轴线上的位置进行调整，成为所述插座侧固定部被固定于所述插头侧固定部的固定状态。3.根据权利要求2所述的液体供给装置，其特征在于：所述调整部对所述插座侧固定部相对于所述握持位置在所述第1插座轴线上的位置进行调整，来解除所述固定状态。4.根据权利要求3所述的液体供给装置，其特征在于：所述握持机构握持从所述第1插头卸下的所述第1插座，使所述第1插座移动至储存有对所述第1插座进行清洗的清洗液的清洗容器。5.根据权利要求2～4中任一项所述的液体供给装置，其特征在于，包括：第1盖部，其将所述插头侧液体流路密封，并且具有被插入到所述第1槽部中的第1插入部；以及旋转机构，其具有保持所述第1盖部的保持部，并且使该保持部围绕第1盖轴线旋转，在所述第1盖部的所述第1插入部形成有第1螺纹部，在所述第1插头的所述第1槽部形成有与所述第1螺纹部卡合的第2螺纹部，所述握持机构以使所述识别部识别出的所述第1插头轴线的朝向与所述第1盖轴线的朝向一致的方式握持所述旋转机构，所述旋转机构在由所述保持部保持所述第1盖部的状态下使所述保持部沿规定方向旋转，由此将所述第1盖部从所述第1插头卸下。
6.根据权利要求5所述的液体供给装置，其特征在于：所述旋转机构在由所述保持部保持所述第1盖部的状态下使所述保持部沿所述规定方向的相反方向旋转，由此将所述第1盖部安装于所述第1插头。7.根据权利要求1～4中任一项所述的液体供给装置，其特征在于，包括：第2插头，其被固定于设置在所述液体收纳容器的上表面的第2开口部，并且具有沿着第2插头轴线延伸的插头侧气体流路；以及第2插座，其以能够装卸的方式被安装于所述第2插头，并且具有沿着第2插座轴线延伸的插座侧气体流路，所述识别部识别所述第2插头的所述第2插头轴线的朝向，所述握持机构以使所述识别部识别出的所述第2插头轴线的朝向与所述第2插座轴线的朝向一致的方式握持所述第2插座，将由所述握持机构握持的所述第2插座插入到所述第2插头中，由此将所述插座侧气体流路与所述插头侧气体流路连结。8.一种通过液体供给装置供给液体的液体供给方法，其特征在于，所述液体供给装置包括：第1插头，其被固定于设置在液体收纳容器的上表面的第1开口部，并且具有沿着第1插头轴线延伸的插头侧液体流路；第1插座，其以能够装卸的方式被安装于所述第1插头，并且具有沿着第1插座轴线延伸的插座侧液体流路；以及握持机构，其握持所述第1插座，并且将所述第1插座以规定的姿态配置于动作范围内的三维位置，所述液体供给方法包括：识别工序，识别所述第1插头的所述第1插头轴线的朝向；握持工序，以使所述识别工序识别出的所述第1插头轴线的朝向与所述第1插座轴线的朝向一致的方式由所述握持机构握持所述第1插座；以及连结工序，将通过所述握持工序握持的所述第1插座插入到所述第1插头中，由此将所述插座侧液体流路与所述插头侧液体流路连结。

技术总结

本发明提供一种液体供给装置及液体供给方法，能够与固定于液体收纳容器的开口部的插头的朝向无关地可靠地将插头侧液体流路与插座侧液体流路连结。所述液体供给装置包括：插头，其具有插头侧液体流路；插座，其具有插座侧液体流路；机械手部，其握持插座并且将插座以规定的姿态配置于动作范围内的三维位置；以及拍摄部，其识别插头的插头轴线的朝向，机械手部以使拍摄部识别出的插头轴线的朝向与插座轴线的朝向一致的方式握持插座，将由机械手部握持的插座插入到插头中，由此将插座侧液体流路与插头侧液体流路连结。路与插头侧液体流路连结。路与插头侧液体流路连结。